[發(fā)明專利]一種車路協(xié)同的身份認證系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911079285.1
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN110769393B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉東波;方萬勝;王軍華;黃金;金濤
• 申請（專利權(quán)）人: 公安部交通管理科學研究所
• 主分類號: H04W4/44
• 分類號: H04W4/44;H04W12/041;H04W12/069;H04W12/00
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32227
• 代理人: 張寧;黃瑩

本發(fā)明提供一種車路協(xié)同的身份認證系統(tǒng)，其可以降低證書管理與存儲開銷，實現(xiàn)車路協(xié)同車輛節(jié)點身份的強認證，發(fā)生爭議事件時快速追溯車端真實身份。其包括：路側(cè)終端、車載終端，車載終端、路側(cè)終端分別與認證服務(wù)器通信連接，認證服務(wù)器中包括根CA、認證CA、匿名CA；其還包括私鑰生成中心PKG、安全模塊、汽車電子標識；對于不同的車路協(xié)同節(jié)點使用不同的身份認證機制，路側(cè)終端和需要隱私保護的車載終端使用PKI身份認證機制，無需隱私保護的車載終端使用IBC身份認證機制，且對于車載終端，增加唯一標識車輛可信數(shù)字身份的汽車電子標識，以實現(xiàn)車輛身份強認證。同時本發(fā)明還公開了車路協(xié)同的身份認證方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能交通控制技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種車路協(xié)同的身份認證系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

車路協(xié)同是采用先進的無線通信和新一代互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，全方位實施車與車之間、車路之間動態(tài)實時信息交互，并在全時空動態(tài)交通信息采集與融合的基礎(chǔ)上開展車輛主動安全控制和道路協(xié)同管理。車路協(xié)同場景下接收到的各種消息，特別是針對緊急狀況、安全事件等消息，必須保證是從合法的節(jié)點發(fā)出的。車路協(xié)同系統(tǒng)的合法節(jié)點包括車載終端（On board Unit，OBU）、路側(cè)終端（Road Side Unit，RSU）；日常通信中，RSU與OBU進行通訊，實現(xiàn)車輛身份識別、電子扣分等等服務(wù)。通常，RSU接收到OBU發(fā)出的消息，或者管理服務(wù)器接收到RSU、OBU發(fā)出的消息后，首要的任務(wù)是對消息來源身份進行合法性認證。

現(xiàn)有交通管理體系中，車載終端中包括需要隱私保護的終端、無需隱私保護的終端，需要隱私保護的車載終端包括普通私家車等等非公用車輛，無需隱私保護的車載終端包括救護車、公交車、消防車等等公用車輛；現(xiàn)有技術(shù)中，實現(xiàn)身份認證最常用的方法是使用PKI（Public Key Infrastructure）體系，通過CA構(gòu)建統(tǒng)一的信任體系，而在平衡隱私保護問題上常用多CA級聯(lián)與匿名證書方式，即所有的車輛都使用證書方式進行通信；這種策略存在幾個問題：第一，由于匿名證書需要定期更新，造成證書體量過于龐大，增加了證書管理與存儲的開銷；第二，在日趨復(fù)雜的車路協(xié)同環(huán)境下，OBU存在挪用盜用的風險，因此OBU證書并不能作為車輛身份的強憑證。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中，匿名身份認證體系存在開銷較大、且安全性不足的問題，本發(fā)明提供一種車路協(xié)同的身份認證系統(tǒng)，其可以降低證書管理與存儲開銷，實現(xiàn)車路協(xié)同車輛節(jié)點身份的強認證，發(fā)生爭議事件時快速追溯車端真實身份。同時本發(fā)明還公開了車路協(xié)同的身份認證方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的：一種車路協(xié)同的身份認證系統(tǒng)，其包括：路側(cè)終端、車載終端，所述車載終端、所述路側(cè)終端分別與認證服務(wù)器通信連接，所述認證服務(wù)器中包括根CA、認證CA、匿名CA；所述認證CA，用于為所述路側(cè)終端、需要隱私保護的所述車載終端頒發(fā)永久證書，同時提供身份認證服務(wù)；所述匿名CA，用于為需要隱私保護的所述車載終端頒發(fā)臨時證書，同時維護永久證書與臨時證書對應(yīng)關(guān)系表；所述根CA為認證CA與匿名CA提供根認證服務(wù)；其特征在于：

其還包括私鑰生成中心PKG、安全模塊、汽車電子標識；

所述汽車電子標識用于唯一標識車輛合法身份；所述車載終端通信連接射頻讀寫器；所述車載終端通過所述射頻讀寫器識讀所述汽車電子標識；

所述安全模塊包括內(nèi)嵌在所述路側(cè)終端中的路側(cè)安全模塊、內(nèi)嵌在所述車載終端中的車載安全模塊；所述路側(cè)安全模塊、所述車載安全模塊分別與所述路側(cè)終端、所述車載終端通信連接，向所述路側(cè)終端、所述車載終端提供快速驗簽密碼服務(wù)；

所述路側(cè)安全模塊中保存了所述路側(cè)終端的路側(cè)設(shè)備唯一序列號及其簽名、安全證書、密鑰；所述車載安全模塊中保存了所述車載終端對應(yīng)的所述汽車電子標識卡號及其簽名、安全證書、密鑰；

所述私鑰生成中心PKG分別與所述車載終端、所述汽車電子標識通信連接。

其進一步特征在于：